European Journal of Scientific Research ISSN 1450-216X Vol.36 No.3 (2009), pp 357-362 EuroJournals Publishing, Inc. 2009 http://www.eurojournals.com/ejsr.htm
Mise en Évidence De Résidus d’Antibiotiques Dans le Lait de Vache Produit Dans l’Algérois Meriem-Hind Ben-Mahdi Ecole Nationale Supérieure Vétérinaire d’Alger BP 161 Hacène Badi, El Harrach, Alger, Algérie Sabrine Ouslimani Ecole Nationale Supérieure Vétérinaire d’Alger BP 161 Hacène Badi, El Harrach, Alger, Algérie Abstract
La présence de résidus d’antibiotiques outre les risques directs ou indirects
relativement modérés qu’ils présentent pour le consommateur, peut se révéler un véritable fléau pour l’industrie de transformation du lait en produits laitiers. En effet, ces résidus peuvent être à l’origine de l’inhibition totale ou partielle des phénomènes fermentaires d’origine bactérienne La présente étude a eu pour objectif la recherche de résidus d’antibiotiques dans le lait crus produit dans l’Algérois. Au total, 760 échantillons de lait ont été collectés sur les deux wilayas d’Alger et de Boumerdes. Un premier screening des échantillons a été réalisé par le test d’acidification suivi par une épreuve de confirmation de diffusion en gélose. Les résultats obtenus ont montré une contamination de 9,87 % des laits testés. Les résidus de pénicilline et/ou tétracyclines étaient à l’origine de la contamination de 97,33 % des échantillons de laits positifs alors que les résidus de macrolides et / ou d’aminosides n’ont été détectés que dans 2,67 % des prélèvements testés positifs.
Les résultats obtenus soulignent l’impérieuse nécessité de la mise en place d’un
contrôle systématique du lait cru produit en Algérie.
Keywords: Lait cru, Résidus d’antibiotique, Contrôle, Méthode microbiologique,
1. Introduction Produit vivant et fragile, le lait doit répondre à des normes drastiques, afin d'assurer une qualité irréprochable tant sur le plan microbiologique que toxicologique. Un lait destiné à la consommation humaine se doit par conséquent d’être exempt de tout type de contamination et tout particulièrement médicamenteuse. Malheureusement, l’usage croissant et souvent irraisonné de produits antibiotiques se solde très souvent par la présence de leurs résidus dans le lait produit par la vache traitée. La présence de résidus d’antibiotiques dans le lait peut parfois constituer un danger pour le consommateur en déclenchant dans de rares cas accidents allergiques (Dewdney et al, 1991), toxiques (Perry et al,, 1967; Pawelczak et al, 2002) ou encore en favorisant l’émergence d’une microflore multi-résistante; mais également et, surtout être à l’origine de perturbations importantes des processus de fermentation et de maturation des produits laitiers de large consommation tels que yaourts, fromages et autres laits
Mise en Évidence De Résidus d’Antibiotiques Dans le Lait de Vache Produit Dans l’Algérois
fermentés(Wright and Harold, 1960; Mitchell et al,, 1998).De nombreuses méthodes permettent la détection et, dans certains cas, l’identification précise des molécules antibiotiques présentes dans le lait. Elles diffèrent par leur sensibilité, leur cout et les difficultés techniques inhérentes à leur réalisation. Certaines comme l’HPLC (High Performance Liquid Chromatrography) ou la LC-MS (Liquid Chromatography-Mass Spectrometry)(Kennedy et al, 1998; Aguilera-Luiz et al, 2008) permettent outre une identification précise de la molécule en cause, une quantification fine de celle-ci. D’autres méthodes microbiologiques essentiellement basées sur le ralentissement ou l’inhibition de la croissance d’une souche bactérienne sensible mise en présence de l’échantillon de lait à tester (Galesloot and Hassing, 1962 ; Jurdy and Asmar, 1981) ont permis le développement de kits rapides de détection (Delvotest®, Copan Test®, Charm Farm Test®…) plus adaptés au contrôle laitier de masse (Nows, 1995; Mitchell et al, 1998; Suhren, 1998).
Différentes méthodes permettent un assainissement du lait en éliminant les résidus
d’antibiotiques : le traitement thermique du lait permettrait uniquement l’élimination d’une partie seulement des résidus dans la mesure où tous les antibiotiques ne présentent pas la même thermolabilité (Pilet and Toma, 1969; Hassani et al, 2008).De plus ce procédé de chauffage du lait implique d’une part, une montée en température supérieure à celle mise en œuvre au cours de la pasteurisation ou de la stérilisation du lait et d’autre part, un prix de revient élevé et une modification des propriétés technologiques du lait. L’utilisation de pénicillinase a été également étudiée, mais elle ne se révèle efficace que sur les résidus de pénicillines et reste extrêmement onéreuse. Par conséquent, une solution acceptable nécessiterait la mise en place d’un système de contrôle régulier pour ne pas dire systématique du lait destiné à l’industrie de transformation.
En Algérie, les informations relatives à l’importance de la contamination du lait cru par les
résidus d’antibiotiques restent extrêmement limitées. Aussi, l’objectif de cette présente étude a été la recherche de résidus d’antibiotiques dans le lait cru produit dans l’Algérois, au niveau de deux wilayas en particulier : Alger et Boumerdes. Pour ce faire, 760 échantillons de lait ont été analysés par deux techniques microbiologiques distinctes : un test d’acidification et une épreuve de confirmation par diffusion en gélose. 2. Matériel et Méthodes 2.1. Localisation de l’expérimentation et conditions de prélèvement du lait
Cette étude a porté sur un total de 760 prélèvements de lait cru collectés sur deux wilayas du centre nord de l’Algérie : Alger et Boumerdes (tableau 1). Tableau 1: Répartition de des prélèvements de lait entre les deux wilayas étudiées Boumerdes Total
L’ensemble des échantillons de lait prélevés provenait de vaches déclarées saines par l’éleveur
et n’ayant subi aucun traitement antibiotique depuis au moins un mois. Le lait produit par ces vaches était destiné à la consommation humaine soit en l’état soit après transformation.
Deux prélèvements de lait de 40 ml ont été réalisés par vache dans des flacons plastiques
stériles et étanches, clairement étiquetés et identifiés. Les échantillons ont été transportés dans une glacière avant d’être congelés dans les 2 heures suivant leur prélèvement.
Avant d’être testés, tous les échantillons ont été chauffés à 80°C pendant 5 minutes afin
d’inactiver les substances inhibitrices (lysozymes) naturellement présentes dans le lait (Vermunt et al, 1993).
Meriem-Hind Ben-Mahdi and Sabrine Ouslimani
2.2. Méthode
La recherche de résidus d’antibiotiques dans les prélèvements collectés a été effectuée selon la méthode officielle européenne de détection des résidus d’antibiotiques dans le lait (Décision de la commission 91/180/CEE du 14 février 1991) et, qui est appliquée dans la communauté européenne depuis le 1er janvier 2002 (Décision européenne 91/180.CEE ; Règlement CE N°1664/2006). Deux techniques ont été successivement mises en œuvre : Un test d’acidification qui repose sur la mise en évidence d’une éventuelle inhibition de Bacillus stearothermophilus var. calidolactis C953 (souche C953, CIP 5281), indiquée par le virage d’un indicateur coloré par les résidus d’antibiotiques qui seraient présents dans l’échantillon. Suivi par une épreuve de confirmation, correspondant à la réalisation de deux tests de diffusion en gélose l’un avec Bacillus subtilis (ATCC 6633, suspension de spores France 2612 AO) à 30°C et l’autre avec Bacillus stearothermophilus variété calidolactis à 55°C. 2.2.1. Test d’acidification L’échantillon de lait est ensemencé de spores de B. stearothermophilus dans un milieu gélosé nutritif peptonné, comprenant du pourpre de bromocrésol et du triméthoprime (Sigma Chemical Co., St. Louis, MO, USA), pendant 2 h 30 à 64°C. Un témoin négatif (lait en poudre reconstitué certifié exempt de résidus d’antibiotiques, Merck) et un témoin positif (lait contenant 0,01 UI/ml de pénicilline témoin, Sigma Chemical Co., St. Louis, USA) sont mis à incuber en présence de 0,1 ml de la culture d’épreuve dans les mêmes conditions et en même temps que les échantillons à tester. 2.2.2. Méthode de diffusion en gélose Le milieu gélose Muller Hinton (Institut Pasteur d’Algérie) préalablement fondu à 100°C et refroidi à 55°C est coulé dans des boites Pétri. Le milieu a été ensuite inoculé avec des spores de B. subtilis et de B. stearothermophilus à raison de 103 et 105 spores /ml. Les disques de papier filtre stériles, imprégnés du lait à tester par capillarité ont été ensuite déposés à la surface de la gélose et les boites Pétri ont été mises à incuber à 55°C (B. stearothermophilus) et 30°C (B. subtilis). Après 24 h d’incubation les diamètres des zones d’inhibition ont été mesurés grâce à un pied à coulisse ((Digimatic, Mitutoyo Ltd, Ede, Pays Bas).
Les différentes familles d’antibiotiques détectées par l’inhibition de chacun des
microorganismes test sont reprises dans le tableau 2. Tableau 2: Familles d’antibiotiques détectées par B. stearothermophilus et B. subtilis lors de l’épreuve de Microorganisme test Antibiotique recherché
Erythromycine Streptomycine Aminosides Pénicilline G
3. Résultats 3.1. Résultats du Test d’Acidification
La persistance de la couleur pourpre du bleu de bromocrésol a été constatée pour 73 échantillons sur les 760 testés (9,60 %), traduisant la présence de résidus d’antibiotiques. En revanche un virage coloré a été observé pour 685 échantillons (90,13 %) qui ont été déclarés négatifs. Il a été impossible de tirer une conclusion pour deux échantillons qui ont été considérés comme douteux (tableau 3).
Mise en Évidence De Résidus d’Antibiotiques Dans le Lait de Vache Produit Dans l’Algérois
Tableau 3: Résultats du Test d’acifidication pour les wilayas d’Alger et de Boumerdes Epreuve d’acidification Négatif Douteux Positif
3.2. Résultats du Test de Confirmation de Diffusion en Gélose
Sur les 760 échantillons de lait testés avec les deux souches de B. stearothermophilus et B. subtilis, 75 échantillons (9,86 %) se sont révélés positifs. Soixante treize (73) d’entre eux ont présenté une zone d’inhibition annulaire de B. stearothermophilus avec un diamètre supérieur à 12,50 mm ± 1,34 mm. Ces échantillons ont été par conséquent considérés comme positifs pour les résidus de pénicilline et / ou de tétracycline. Seuls deux (2) échantillons sur les 760 testés se sont révélés positifs pour les résidus de macrolides et / ou d’aminosides en induisant une inhibition circulaire de 10,50 mm ± 0,71 mm des colonies de B. subtilis.
Sur les 75 échantillons trouvés positifs aux résidus d’antibiotiques, un pourcentage de 2,67 %
l’était pour les macrolides et/ou les aminosides. La majorité écrasante des échantillons soit 97,33 % était positive pour les pénicillines et/ ou les tétracyclines (tableau 4). Tableau 4: Résultats de l’épreuve de confirmation par diffusion en gélose pour les wilayas d’Alger et Echantillons positifs Wilaya Nombre d’échantillons B. stearothermophilus B. subtilis
4. Discussion Le test d’acidification a permis dans un premier temps d’effectuer un premier screening de l’ensemble des échantillons de lait prélevés et, de rendre un résultat positif pour 73 échantillons sur un total de 600 échantillons collectés dans la wilaya de Boumerdes soit un pourcentage de 12,16 % d’échantillons positifs . Ce test n’a pas permis en revanche de conclure définitivement pour deux échantillons qui ont été classés douteux. L’analyse des échantillons prélevés au niveau de la wilaya d’Alger, n’a révélé aucun échantillon positif aux résidus d’antibiotiques recherchés.
La technique de diffusion en gélose a permis de confirmer la positivité des 73 échantillons
précédents et de lever toute ambigüité sur les deux autres échantillons douteux, qui se sont révélés positifs par cette technique, ce qui a permis de ramener le taux de positivité dans la wilaya de Boumerdes à 12,5 %.
Lors de l’épreuve de confirmation avec B. stearothermophilus, 99, 33 % des 75 échantillons
positifs, ont présenté des zones d’inhibition annulaire supérieures à 12,50 mm ± 1,34 mm. Ces échantillons ont été considérés comme positifs pour les résidus de pénicilline et / ou tétracyclines. L’épreuve de confirmation avec B. subtilis n’a révélé que deux échantillons positifs aux macrolides et/ou aminosides soit un pourcentage de 2,67 %. Ces résultats ont confirmé la place prépondérante occupée par les pénicillines et les tétracyclines dans la thérapeutique en élevage laitier en Algérie. En effet, les résultats de l’enquête menée auprès des éleveurs ont révélé que deux spécialités d’intra-mammaires étaient essentiellement utilisées l’une contenait des tétracyclines et l’autre de la cloxacilline (résultats non publiés).
La méthode microbiologique d’analyse mise en œuvre et utilisant notamment B. stearothermophilus comme micro-organisme test, se caractérise par un seuil de détection des antibiotiques au plus proche des limites maximales de résidus (LMR) des antibiotiques les plus
Meriem-Hind Ben-Mahdi and Sabrine Ouslimani
fréquemment utilisés dans le traitement des bovins laitiers tout en conservant un spectre d’antibiotique large. En effet, la sensibilité de la nouvelle technique d’acidification est bien meilleure pour les deux familles d’antibiotiques les plus largement retrouvées dans les spécialités d’intra-mammaires utilisées en Algérie (beta-lactamines et tétracyclines). Bacillus stearothermophilus se caractérise en effet par une sensibilité remarquable aux béta lactamines, sa croissance est inhibée par une concentration de 5 ppb d’ampicilline (Heeschen et al, 1991; Suhren and Heeschen, 1996). La sensibilité de cette technique est particulièrement élevée pour la cloxacilline et relativement acceptable pour la tétracycline. La technique d’acidification se caractérise ainsi par une sensibilité proche de la LMR pour la cloxacilline et à 50-100% de la LMR pour la tétracycline comparée à l’ancienne méthode utilisant Streptococcus thermophilus comme micro-organisme test qui n’offre pour les deux antibiotiques précédemment cités que des sensibilité respectives de 3 à 4 fois la LMR et de 2-4 fois la LMR (Geleta et al, 1984). Le risque de faux négatif avec des laits à concentration en résidus d’antibiotiques très faible proche des LMR est ainsi limité (Mitchell et al, , 1998). L’épreuve de confirmation quant à elle montre une grande spécificité (Katz and Siewierski, 1995).
La présence de résidus d’antibiotiques outre les risques directs ou indirects relativement
modérés qu’ils présentent pour le consommateur (Wal, 1979; Dewdney et al; 1991; Sullivan et al, 2001) peut se révéler un véritable fléau pour l’industrie de transformation du lait en produits laitiers, notamment pour la fabrication de fromages, de yaourts etc. Ces résidus peuvent en effet être à l’origine de l’inhibition totale ou partielle des phénomènes fermentaires d’origine bactérienne (Wright and Harold, 1960; Mitchell et al, 1998). A titre d’exemple, il a été montré que 0,1 et 0,05 unités/ml de résidus de pénicilline ralentissaient la production d’acide lactique induisant ainsi, outre la détérioration de la qualité du fromage produit (Whitehead and Lane, 1956), le développement possible de microorganismes pathogènes au cours du processus de maturation (Bergère and Lenoir, 2000).
Ces conséquences technologiques dépendent essentiellement de la dose résiduelle d’inhibiteurs
dans le lait collecté et la sensibilité des germes lactiques utilisés aux antibiotiques (Labie, 1981; Mitchell et al, 1998). Il devient dès lors évident que les résidus inhibiteurs devraient constituer une préoccupation constante des industriels de la filière laitière en Algérie, de par la dépréciation qualitative et quantitative de la production laitière qu’ils induisent. Par conséquent, la mise en place d’un système de contrôle régulier pour ne pas dire systématique du lait destiné à la transformation devient dès lors nécessaire pour cette filière. Malgré son aspect qualitatif, la recherche de résidus d’antibiotique par la technique microbiologique reste une technique simple à mettre en œuvre et peu couteuse comparée aux techniques immunologiques et chromatographiques dont le cout considérablement plus élevé ne permettrait certainement pas leur généralisation dans le cadre du contrôle laitier en Algérie.
References [1]
Aguilera-Luiz, M. M., J. L. Vidal, R. Romero-Gonzalez and A. G. Frenich, 2008. "Multi-residue determination of veterinary drugs in milk by ultra-high-pressure liquid chromatography-tandem mass spectrometry". Journal of Chromatographie A 1205, pp 10-16.
Dewdney, J. M., L. Maes, J. P. Raynaud, F. Blanc, J. P. Scheid, T. Jackson, S. Lens and C. Verschueren, 1991. "Risk assessment of antibiotic residues of β-lactams and macrolides in food products with regard to their immuno-allergic potential". Food and Chemical Toxicology 29, pp 477-483.
Galesloot, T. E. and F. Hassing, 1962. "A rapid and senitive paper disc method for the detection of penicillin in milk". Netherlands Milk Dairy Journal 16, pp 89-95.
Geleta, J. N., H. H. Bryant, J. E. Heavner, J. J. Colaianne, G. G. Carter and M. A. Norcross, 1984. "Comparison of microbiological methods for detecting penicillin and penicillin-like antibiotic residues in milk ". Journal of Food Protection 47, pp 604-610.
Mise en Évidence De Résidus d’Antibiotiques Dans le Lait de Vache Produit Dans l’Algérois
Hassani, M., R. Lazaro, C. Perez, S. Condon and R. Pagan, 2008. "Thermostability of oxytetracycline, tetracycline, and doxycycline at ultrahigh temperatures". Journal of Agricultural and Food Chemistry 56, pp 2676-2680.
Heeschen, W. H., A. Bluthgen, G. Johnsson, H. Mo, S. E. Charm and E. Zomer, 1991. "Detection and confirmation of inhibitors in milk and milk producs". Bulletin of the International Dairy Federation pp 258.
Jurdi, D. A. and J.A. Asmar, 1981. "Use of a simple fermentation to detect antibiotic residues in milk ". Journal of Food Protection 44, pp 674-676.
Katz, S. E. and M. Siewierski, 1995. "Bacillus stearothermophilus disc assay: a review". Journal of AOAC International 78, pp 1408-1415.
Kennedy, D. G., R. J. McCracken, A. Cannavan and S. A. Hewitt, 1998. "Use of liquid chromatography-mass spectrometry in the analysis of residues of antibiotics in meat and milk". Journal of Chromatography A 812, pp 77-98.
Labie, C. H., 1981. "Dispositions législatives destinées à éviter la présence de résidus d'antibiotiques dans le lait". Recueil de Medecine Vétérinaire. 157, pp 161-167.
Mitchell, J. M., M. W. Griffiths, S. A. McEwen, W. B. McNab and A. J. Yee, 1998. "Antimicrobial drug residues in milk and meat: causes, concerns, prevalence, regulations, tests, and test performance". Journal of Food Protection 61, pp 742-756.
Nows, J. F. M., Loeffen, G., Schouten, J., van Egmond, H., Keukens, H., and Stegeman, H 1995. "Improvement of the tube diffusion test withrespect to detection of antibiotic residues and sulphonamides in raw milk". Archiv für Lebensmittelhygiene 46, pp 125-148.
Pawelczak, K., M. Makowski, M. Kempny, J. M. Dzik, B. Golos, W. Rode and B. Rzeszotarska, 2002. "Sulfamide antifolates inhibiting thymidylate synthase: synthesis, enzyme inhibition and cytotoxicity". Acta Biochimica Polonica 49, pp 407-420.
Perry, K., J. D. Toney and A. L. Leblanc, 1967. "Effect of nitrofurantoin on the human fetus". Texas Reports on Biology and Medecine 25, pp 270-272.
Pilet, C. and B. Toma, 1969. "Etude de la thermostabilité de quelques antibiotiques". Journal of Dairy Science 145, pp 899-909.
Suhren, G., and Beukers, R, 1998. "Delvotest SP for detection of cloxacillinand sulfamethoxazole in milk: IDF interlaboratory study". Journal of AOAC International 81, pp 978-990.
Suhren, G. and W. Heeschen, 1996. "Detection of inhibitors in milk by microbial tests. A review". Nahrung 40, pp 1-7.
Sullivan, A., C. Edlund and C. E. Nord, 2001. "Effect of antimicrobial agents on the ecological balance of human microflora". Lancet Infectious Diseases 1, pp 101-114.
Vermunt, A. E. M., J. Stadhouders, G. J. M. Loeffen and R. Bakker, 1993. "Improvements of the tube diffusion method for detection of antibiotics and sulfonamides in raw milk ". Netherlands Milk and Dairy Journal 47 pp 31-40.
Wal, J. M., 1979. "Evolution of the concept of residues in the products of animals raised with the use of antibiotics". Annales de la Nutrition et de l' Alimentation 33, pp 325-341.
Whitehead, H. R. and D. J. Lane, 1956. "The influence of penicillin on the manufacture and ripening of Cheddar Cheese". Journal of Dairy Research 23, pp 355-360.
Wright, W. W. and L. C. Harold, 1960. "Antibiotic residues in milk after parenteral and oral administration in cows". Journal of American Veterinary Medical Association 137, pp 525-533.
Fluorine Magnetic Resonance Spectroscopy Measurement of Brain Fluvoxamine and Fluoxetine in Pediatric Patients Treated for Pervasive Developmental Disorders Wayne L. Strauss, M.D., Ph.D. Objective: Pediatric populations, includ- Results: A significant relationship be- ing those with autistic disorder or other Alan S. Unis, M.D. creasingly are being prescribed selectiveag
A few Indian pioneers have figured out how to do more with fewer resources—for more people. Included with this full-text Harvard Business Review article: Idea in Brief Affordability and sustainability are replacing premium pricing and abundance as inno-vation’s drivers, but few executives know how to cope with the shift. Companies must make their offerings accessible to a greater num